聚肽均聚物/嵌段共聚物自組裝構建手性納米環

馬 晨，黃曉宇

（中國科學院上海有機化學研究所，分子合成科學卓越創新中心，有機功能分子合成與組裝化學重點實驗室，上海200032）

環狀結構因其獨特的幾何結構和性能受到了廣泛的關注[1]。聚合物自組裝可以形成豐富的結構，包括環狀結構[2-4]。但是，目前對于環狀組裝體的制備方法、形成途徑及機理的研究尚不深入，環狀組裝體的可控制備仍是具有挑戰性的工作。手性結構在自然界中廣泛存在，手性材料在諸多領域表現出優異的性能[5,6]。目前，通過聚合物自組裝途徑構建手性環狀組裝體的研究鮮有報道。

最近，華東理工大學林嘉平教授和蔡春華教授團隊報道了聚（γ-芐基-L-谷氨酸酯）（PBLG3744，下標表示聚合度）均聚物與聚（γ-芐基-L-谷氨酸酯）-嵌段-聚乙二醇（PBLG78-b-PEG45）二元體系在選擇性溶劑中自組裝形成了手性螺旋環狀多級納米結構的研究[7]（圖1）。圖1（a）為手性納米環的掃描電鏡（SEM）圖片及結構示意圖。通過調控嵌段共聚物與均聚物的共混比例發現環狀結構是由均聚物組裝形成的（圖1（b））。進一步的研究表明，該手性環的形成是一個連續的兩步自組裝過程：首先聚肽均聚物自組裝形成均勻的環狀結構，然后嵌段共聚物在均聚物環上自組裝形成手性螺旋表面納米結構。值得注意的是，這些PBLG78-b-PEG45/PBLG3744體系自組裝形成的手性環表面的螺旋都是右旋的。以聚（γ-芐基-D-谷氨酸酯）-嵌段-聚乙二醇（PBDG82-b-PEG45）替換PBLG78-b-PEG45嵌段共聚物，也得到了手性環，但是表面螺紋都是左旋的（圖1（c））；通過PBDG82-b-PEG45和PBLG78-b-PEG45兩種嵌段共聚物與PBLG3744均聚物共組裝得到了非手性的算珠狀表面的環狀組裝體（圖1（d））。……